金属热处理及工艺5.贝氏体转变.ppt

第五章贝氏体相变;

〔1〕贝氏体转变的主要特征

〔2〕贝氏体的组织形态和晶体学

〔3〕贝氏体转变的动力学

〔4〕贝氏体转变的热力学和转变过程

〔5〕贝氏体的力学性能

〔6〕魏氏组织;

贝氏体转变的主要特征〔七个主要特征〕

贝氏体的组织形态和晶体结构

贝氏体转变的动力学特点和影响因素

贝氏体转变的热力学条件、转变过程

贝氏体力学性能特点、上贝氏体和下贝氏

体在形态和性能上的差异

魏氏组织及其对钢的力学性能的影响;概述

贝氏体转变：过冷奥氏体到珠光体和马氏体转变之间的中温转变。转变产物称为贝氏体，记为B，是铁素体和碳化物组成的非片层状的机械混合物。

为获得贝氏体组织，可以采用等温冷却，也可采用连续冷却。除此外，还可通过参加合金元素，冶炼成贝氏体钢。

贝氏体转变兼有珠光体和马氏体转变的特征，又有其独特之处。即贝氏体中的铁素体相形成是无扩散的，而碳化物的析出则是通过扩散进行的，因此贝氏体转变又称为半扩散型转变。;5.1贝氏体(B)转变的根本特征;一、贝氏体转变温度范围〔BS～Bf〕;二、贝氏体转变产物

一般地，贝氏体转变产物为铁素体相与碳化物的二相混合物，为非层片状组织。铁素体相形态类似于马氏体而不同于珠光体中的铁素体。贝氏体形态及贝氏体中碳化物的形态与分布是随温度而变化的。随温度的下降，奥氏体分别转变为无碳化物贝氏体、上贝氏体、下贝氏体。上贝氏体中碳化物为渗碳体，分布于铁素体板条间。下贝氏体中碳化物为ε-FexC，分布于铁素体片内。;三、贝氏体转变动力学

贝氏体转变是一个形核和长大过程，等温转变动力学曲线是S形，等温转变动力学图是C形。等温转变动力学图是由上贝氏体的等温转变动力学图和下贝氏体的等温转变动力学图合并而成。

贝氏体转变是奥氏体分解、有孕育期和领先相。领先相为铁素体，贝氏体长大和碳化物析出受碳扩散控制。上贝氏体长大速度取决于碳在奥氏体中的扩散，下贝氏体长大速度取决于碳在铁素体中的扩散。贝氏体转变比马氏体转变慢。说明中温转变是两种不同机制的转变。;贝氏体等???形成曲线(左下)

与P转变相同，B的等温动力学曲线也具有S形，但B等温转变不能进行到底。等温温度愈高，愈接近Bs点，等温转变量愈少。

碳钢等温转变动力学图(右下)

贝氏体转变与珠光体转变合并成一条C曲线;四、贝氏体转变的不完全性

贝氏体等温转变时只要等温温度降至某一温度，保温足够时间，奥氏体可以全部转变为贝氏体。

有些钢在贝氏体等温转变时等温温度降至很低的温度，保温时间也很长，但转变结束时总有一局部未转变的奥氏体，继续冷却奥氏体转变为马氏体，形成贝氏体、马氏体和剩余奥氏体混合组织。

五、贝氏体转变的扩散性

贝氏体转变形成高碳相和低碳相，故有碳原子扩散，但合金元素和铁原子不扩散或不作长程扩散。;六、贝氏体转变的晶体学特征

贝氏体形成时，具有切变共格性和外表浮凸现象，新相贝氏体与母相奥氏体间存在晶体学关系，位向关系和惯习面接近于马氏体。贝氏体中铁素体的形成是按马氏体转变机制进行的，切变形成浮凸。

七、贝氏体中的亚结构为位错

贝氏体中的位错形成位错缠结。

总之，贝氏体转变的某些特征与珠光体相似，某些方面又与马氏体相似。;5.2贝氏体组织形态和晶体学;无碳化物贝氏体;20号钢990℃盐水冷组织为无碳贝氏体

基体为低碳马氏体〔透射电镜二级复型〕;2.组织形态

无碳化物贝氏体是一种由板条状铁素体构成的单相组织，是由铁素体和富碳的奥氏体组成。

板条状铁素体是在奥氏体晶界上形成了铁素体核后，自奥氏体晶界向晶内一侧成束向晶内平行生长，形成的平行的板条束，板条状铁素体之间没有碳化物析出，板条间为富碳的奥氏体，板条宽度随转变温度下降而变窄。继续冷却，奥氏体可能转变为马氏体、珠光体，贝氏体(其他类型)或保存至室温。铁素体条形成时在抛光外表会形成外表浮凸。

无碳化物贝氏体与奥氏体的位向关系为K-S关系，惯习面为{111}A。亚结构为位错。;5.2.2上贝氏体〔B上〕;B上:550～350℃;40～45HRC;;3.上贝氏体形态特征

?〔1〕上贝氏体光学显微镜下的特征为羽毛状

上贝氏体中的铁素体多数呈条状，自奥氏体晶界的一侧或两侧向奥氏体晶内伸展，渗碳体分布于铁素体条之间。从整体上看呈羽毛状。;上贝氏体的光学显微组织;?〔2〕电子显微镜下的特征

为一束平行的自奥氏体晶界长入晶内的铁素体条。束内铁素体有小位向差